基于光伏供電的WSN節(jié)點能量管理研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的信息獲取與處理技術(shù)，可以實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種被監(jiān)測對象的相關(guān)信息，具有廣闊的發(fā)展前景。然而有限的電池壽命，仍然制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。自供電傳感器節(jié)點通過將環(huán)境中能量轉(zhuǎn)化為電能，保障節(jié)點的長期運行，為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來了希望。然而技術(shù)的不成熟使得自供電傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍面臨許多困難，所以在實際的布設(shè)中還沒有達(dá)到成熟的地步。
　　針對以上問題，本文以自供電傳感器節(jié)點的最大功

2、率點跟蹤和能量管理為主要研究方向。本文首先闡述了自供電傳感器網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，接著分析了供能儲能模塊的特性，建立了光伏電池輸出特性仿真模型，并根據(jù)桂北地區(qū)氣候情況和設(shè)計要求完成對各供能儲能模塊的選型；光伏電池作為一種非線性有限功率源，其輸出特性不僅受到自身性能的影響，在一定程度上還要受到外界工作環(huán)境的影響。因此，保證節(jié)點最大功率點跟蹤才能保證節(jié)點更高效的能量供應(yīng)。通過總結(jié)最大功率點跟蹤方法思路，分析適合自供電傳感器網(wǎng)絡(luò)的最大功率點跟

3、蹤方法，完成電流觀測法電路設(shè)計；作為能量存儲模塊，鋰電池和超級電容又有著不同的優(yōu)缺點，不同的充放電能量管理方式對儲能模塊的壽命起著決定性作用。根據(jù)不同情況下供儲關(guān)系，建立能量流通模型，完成能量管理電路設(shè)計，搭建上位機(jī)監(jiān)測界面；自然界環(huán)境中的天氣時刻發(fā)生著變化，保障節(jié)點在中性工作區(qū)間下工作能夠保證節(jié)點更好的服務(wù)質(zhì)量。為了保障節(jié)點長期穩(wěn)定工作，引入中性工作區(qū)間概念，對能量管理進(jìn)行約束，通過基于修正值的加權(quán)能量預(yù)測算法克服由于天氣變化導(dǎo)致的預(yù)